KH-C650-2普通車床電氣技能培訓(xùn)考核實驗裝置是為各大、中專院校、職業(yè)學(xué)校的電氣、自動化及相關(guān)專業(yè)、社會電工培訓(xùn)、各縣市維修電工鑒定所（站）等單位電氣控制內(nèi)容的教學(xué)、考核而研制實驗設(shè)備�？捎糜谡n堂演示、機床電氣控制原理性操作及實驗實習(xí)。由于設(shè)備均采用實際電器，所以可作為社會電工類職業(yè)培訓(xùn)中機床電氣維修方面的實習(xí)設(shè)備，同時也是職業(yè)資格培訓(xùn)考核中選用的設(shè)備。

一、裝置的基本裝備

1、KH-JC01電源控制面板（鋁質(zhì)面板）

（1）交流電源（帶有漏電保護措施）

通過市電提供三相交流電源 (380V)

（２）人身安全保護體系

電壓型漏電保護器：對線路出現(xiàn)的漏電現(xiàn)象進行保護，使控制屏內(nèi)的接觸器跳閘，切斷電源。

電流型漏電保護裝置：控制屏若有漏電現(xiàn)象，漏電流超過一定值，即切斷電源。

2、KH-C01（鋁質(zhì)面板）

面板上安裝有機床的所有主令電器及動作指示燈、機床的所有操作都在這塊面板上進行，指示燈可以指示機床的相應(yīng)動作。

面板上印有C650普通車床示意圖，可以很直觀地看出C650普通車床的外形輪廓。

3、KH-C03（鐵質(zhì)面板）

面板上裝有斷路器、熔斷器、接觸器、熱繼電器、變壓器等原器件，這些原器件直接安裝在面板表面，可以很直觀的看它們的動作情況。

4、三相異步電動機

三個380V三相鼠籠異步電動機，分別用作主軸電動機、冷卻泵和快速移動電動機。

5、故障開關(guān)箱

設(shè)有32個開關(guān)，其中K1到K23用于故障設(shè)置；K24到K31保留；K32用作指示燈開關(guān)，可以用來設(shè)置機床動作指示與不指示。

二、機床原理圖

三、C650-2平面車床電氣線路的工作原理

㈠主要結(jié)構(gòu)及運動形式

下圖是C650-2普通車床的外形圖。

 它主要由床身、主軸、進給箱、溜板箱、刀架、絲桿、光桿、尾座等部分組成。

車床的切削運動包括工件旋轉(zhuǎn)的主運動和刀具的直線進給運動。根據(jù)工件的材料性質(zhì)、車刀材料及幾何形頭、工件直徑、加工方式及冷卻條件的不同，要求主軸有不同的切削速度。

車床的進給運動是刀架帶動刀具的直線運動。溜板箱把絲桿或光桿的轉(zhuǎn)動傳遞給刀架部分，變換溜板箱外的手柄位置，經(jīng)刀架部分使車輛做縱向或橫向進給。

車床的輔助運動為機床上除切削運動以外的其它一切必需的運動，如尾架的縱向移動，工件的夾緊與放松等。

㈡電力拖動特點及控制要求

C650-2型普通車床是一種中型車床，除有主軸電動機M₁和冷卻泵電動機M₂外，還設(shè)置了刀架快速移動電動機M₃。它的控制特點是：

1. 主軸的正反轉(zhuǎn)不是通過機械方式來實現(xiàn)，而是通過電氣方式，即主軸電動機M₁的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的，從而簡化了機械結(jié)構(gòu)。

2. 主軸電動機的制動采用了電氣反接制動形式，并用速度繼電器進行控制，實現(xiàn)快速停車。

3. 為便于對刀操作，主軸設(shè)有點動控制。

4. 采用電流表來檢測電動機負載情況。

5. 控制回路由于電器元件很多，故通過控制變壓器TC同三相電網(wǎng)進行電隔離，提高了操作和維修時的安全性。

㈢電氣控制線路分析

C650-2普通車床的電氣控制原理圖見附圖。

1. 主電路分析

圖中QS₁為電源開關(guān)。FU₁為主軸電動機M₁的短路保護用熔斷器，FR₁為其過載保護用熱繼電器。R為限流電阻，在主軸點動時，限制起動電流，在停車反接制動時，又起限制過大的反向制動電流的作用。電流表A用來監(jiān)視主電動機M₁的繞組電流，由于實際機床中M₁功率很大，故A接入電流互感器TA回路。機床工作時，可調(diào)整切削用量，使電流表A的電流接近主軸電動機M₁額定電流的對應(yīng)值（經(jīng)TA后減小了的電流值），以便提高生產(chǎn)效率和充分利用電動機的潛力。KM₁、KM₂為正反轉(zhuǎn)接觸器，KM₃為用于短接電阻R的接觸器，由它們的主觸點控制主軸電動機M₁。

圖中KM₄為接通冷卻泵電動機M₂的接觸器，FR₂為M₂過載保護用熱繼電器。KM₅為接通快速移動電動機M₃的接觸器，由于M₃點動短時運轉(zhuǎn)，故不設(shè)置熱繼電器。

2. 控制電路分析

(1) 主軸電動機的點動調(diào)整控制

當(dāng)按下點動按鈕SB₂不松手時，接觸器KM₁線圈通電，KM₁主觸點閉合，電網(wǎng)電壓經(jīng)限流電阻R通入主電動機M₁，從而減少了起動電流。由于中間繼電器KA未通電，故雖然KM₁的輔助常開觸點(5-8)已閉合，但不自鎖，因而，當(dāng)松開SB₂后，KM₁線圈隨即斷電，進行反接制動（詳見下述）主軸電動機M₁停轉(zhuǎn)。

(2) 主軸電動機的正反轉(zhuǎn)控制

當(dāng)按下正向起動按鈕SB₃時，KM₃通電，其主觸點閉合，短接限流電阻R，另有一個常開輔助觸點KM₃(3-13)閉合，使得KA通電吸合，KA (3-8)閉合，使得KM₃在SB₃ 松手后也保持通電，進而KA也保持通電。另一方面，當(dāng)SB₃尚未松開時，由于KA的另一常開觸點KA(5-4)已閉合，故使得KM₁通電，其主觸點閉合，主電動機M₁全壓起動運行。KM₁的輔助常開觸點KM₁(5-8)也閉合。這樣，當(dāng)松開SB₃后，由于KA的二個常開觸點KA(3-8)、KA(5-4)保持閉合，KM₁(5-8)也閉合，故可形成自鎖通路，從而KM₁保持通電。另外，在KM₃得電同時，時間繼電器KT通電吸合，其作用是使電流表避免起動電流的沖擊（KT延時應(yīng)稍長于M₁的起動時間）。圖中SB₄為反向起動按鈕，反向起動過程同正向時類似，不再贅述。

(3) 主軸電動機的反接制動

C650-2車床采用反接制動方式，用速度繼電器KS進行檢測和控制。點動、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)停車時均有反接制動。

假設(shè)原來主軸電動機M₁正轉(zhuǎn)運行著，則KS的正向常開觸點KS(9-10)閉合，而反向常開觸點KS(9-4)依然斷開著。當(dāng)按下總停按鈕SB₁后，原來通電的KM₁、KM₃、KT和KA就隨即斷電，它們的所有觸點均被釋放而復(fù)位。然而，當(dāng)SB₁松開后，M₁由于慣性轉(zhuǎn)速還很高，KS(9-10)仍閉合，所以反轉(zhuǎn)接觸器KM₂立即通電吸合，電流通路是：1→2→3→9→10→12→KM₂線圈→7→0。

這樣，主電動機M₁就被串電阻反接制動，正向轉(zhuǎn)速很快降下來，當(dāng)降到很低時(n<100r/min)，KS的正向常開觸點KS(9-10)斷開復(fù)位，從而切斷了上述電流通路。至此，正向反接制動就結(jié)束了。

點動時反接制動過程和反向時反接制動過程不再贅述。

(4) 刀架的快速移動和冷卻泵控制

轉(zhuǎn)動刀架手柄，限位開關(guān)SQ被壓動而閉合，使得快速移動接觸器KM₅通電，快速移動電動機M₃就起動運轉(zhuǎn)，而當(dāng)?shù)都苁直鷱?fù)位時，M₃隨即停轉(zhuǎn)。

冷卻泵電動機M₂的起停按鈕分別為SB₆和SB₅。

(四)輔助電路分析

雖然電流表A接在電流互感器TA回路里，但主電動機M₁起動時對它的沖擊仍然很大。為此，在線路中設(shè)置了時間繼電器KT進行保護。當(dāng)主電動機正向或反向起動時，KT通電，延時時間尚未到時，A就被KT延時斷開的常閉觸點短路，延時時間到后，才有電流指示。

四、C650-2普通車床電氣線路的故障與維修

     故障不能一一列舉，僅選一部分作說明

故  障  現(xiàn)  象		故  障  原  因	故  障  檢  修
操作時無反應(yīng)		1. 無電源； 2. QS1接觸不良或內(nèi)部熔絲斷開； 3. FU2或FU4 中有一個熔斷或接觸不良； 4. 變壓器TC線圈有開路； 5. SB1接觸不良； 6. V11、W11、W31、V31、0、1、2、3號線中有脫落或斷路；	檢查電源是否正常；然后斷電后，用萬用表電阻檔檢查相關(guān)部分；
主軸電機不能點動，其余動作正常		1.3、4號線中有脫落或斷路； 2.SB2接觸不良；	用萬用表電阻檔檢查相關(guān)部分
故  障  現(xiàn)  象		故  障  原  因	故  障  檢  修
主軸電機 不能正反轉(zhuǎn)	KM3也不能吸合	1.3、8、7號線中有脫落或斷路； 2.FR1常閉觸點斷開或接觸不良； 3.KM3線圈斷路；	用萬用表電阻檔檢查相關(guān)部分
	KM3能吸合	1.3、13、0號線中有脫落或斷路； 2.KM3(3-13)常開觸點接觸不良； 3.KA線圈斷路；	用萬用表電阻檔檢查相關(guān)部分
主軸電機不能正轉(zhuǎn)，但點動正常，反轉(zhuǎn)正常		1.3、5、4、8號線中有脫落或斷路； 2.SB3接觸不良； 3.KA(5-6)常開觸點接觸不良；	用萬用表電阻檔檢查相關(guān)部分
主軸電機不能點動及正轉(zhuǎn)，且反轉(zhuǎn)時無反接制動		1.4、6、7號線中有脫落或斷路； 2.KM2(4-6)常閉觸點接觸不良； 3.KM1線圈斷路；	用萬用表電阻檔檢查相關(guān)部分
主軸電機反轉(zhuǎn)不能自鎖		1. 8、11號線中有脫落或斷路； 2. KM2(8-11)常開觸點接觸不良；	用萬用表電阻檔檢查相關(guān)部分
主軸電機正反轉(zhuǎn)均不能自鎖		1. 3、8號線中有脫落或斷路； 2. KA(3-8)常開觸點接觸不良；	用萬用表電阻檔檢查相關(guān)部分
主軸電機點動、正轉(zhuǎn)均無反接制動，但反轉(zhuǎn)正常		1. 9、10號線中有脫落或斷路； 2. KS(9-10)常開觸點接觸不良；	用萬用表電阻檔檢查相關(guān)部分
主軸電機正反轉(zhuǎn)均無反接制動		1. 3、9號線中有脫落或斷路； 2. KA(3-9)常開觸點接觸不良； 3.速度繼電器損壞；	用萬用表電阻檔檢查相關(guān)部分
主軸電機反轉(zhuǎn)缺相，點動、正轉(zhuǎn)不能停車		KM2主觸頭中有一個接觸不良；	用萬用表電阻檔檢查相關(guān)部分
主軸電機點動缺相，正、反轉(zhuǎn)運行時正常，但正反轉(zhuǎn)停車時均不能停車		制動電阻R中有一個開路；	用萬用表電阻檔檢查相關(guān)部分
主軸電機控制線路正常，但M1不能轉(zhuǎn)動		1.FU1中有二相熔斷； 2.電機Y形接點脫開； 3.電機引出線有二根脫落；	用萬用表電阻檔檢查相關(guān)部分
主軸電機點動、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)均不能停車		電源相序接反，或主軸電機相序接反	更換電源或主軸電機相序

五、C650-2普通車床電氣模擬裝置的試運行操作

1.準備工作

(1)查看裝置背面各電器元件上的接線是否牢固，各熔斷器是否安裝良好；

(2)獨立安裝好接地線，設(shè)備下方墊好絕緣墊，將各開關(guān)置分斷位；

(3)插上三相電源。

2.操作試運行

(1)使裝置中漏電保護部分接觸器先吸合，再合上QS₁，電源指示燈亮；

(2)按SQ，快速移動電動機M₃工作；

(3)按SB₆，冷卻電動機M₂工作，相應(yīng)指示燈亮，按SB₅，M₂停止；

(4)按SB₂，主軸電動機M₁實現(xiàn)點動。（注：該按鈕不應(yīng)長時間反復(fù)操作，以免制動電阻R及M₁過熱）；

(5)按SB₃，主軸電動機M₁正轉(zhuǎn)，相應(yīng)指示燈亮，延時后，電流表指示M₁工作電流（按SB₃后KM₁、KM₃、KT、KA均應(yīng)吸合）。按SB₁，M₁實現(xiàn)反接制動，迅速停轉(zhuǎn)（按SB₁后，KM₂應(yīng)先吸合，然后釋放）。

(6)按SB₄，主軸電動機M₁反轉(zhuǎn)，相應(yīng)指示燈亮，延時后，電流表指示M₁工作電流（按SB₄后KM₂、KM₃、KT、KA均應(yīng)吸合）。按SB₁，M₁實現(xiàn)反接制動，迅速停轉(zhuǎn)（按SB₁后，KM₁應(yīng)先吸合，然后釋放）。

特別說明：裝置初次試運行時，可能會出現(xiàn)主軸電機點動、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)均不能停機的現(xiàn)象，這是由于電源或主軸電機相序接反引起，此時應(yīng)馬上切斷電源，把電源或主軸電機相序調(diào)換即可。

六、C650-2普通車床電氣控制線路故障圖及排除實習(xí)訓(xùn)練指導(dǎo)

1.實習(xí)內(nèi)容

(1)用通電試驗方法發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象，進行故障分析，并在電氣原理圖中用虛線標(biāo)出最小故障范圍。

(2)按圖排除C650-2普通車床主電路或控制電路中，人為設(shè)置的兩個電氣自然故障點。

 2.電氣故障的設(shè)置原則

(1)人為設(shè)置的故障點，必須是模擬機床在使用過程中，由于受到振動、受潮、高溫、異物侵入、電動機負載及線路長期過載運行、啟動頻繁、安裝質(zhì)量低劣和調(diào)整不當(dāng)?shù)仍�因造成�?ldquo;自然”故障。

(2)切忌設(shè)置改動線路、換線、更換電器元件等由于人為原因造成的非“自然”的故障點。

(3)故障點的設(shè)置，應(yīng)做到隱蔽且設(shè)置方便，除簡單控制線路外，兩處故障一般不宜設(shè)置在單獨支路或單一回路中。

(4)對于設(shè)置一個以上故障點的線路，其故障現(xiàn)象應(yīng)盡可能不要相互掩蓋。否則學(xué)生在檢修時，若檢查思路尚清楚，但檢修到定額時間的2/3還不能查出一個故障點時，可作適當(dāng)?shù)奶崾尽?/span>

(5)應(yīng)盡量不設(shè)置容易造成人身或設(shè)備事故的故障點，如有必要時，教師必須在現(xiàn)場密切注意學(xué)生的檢修動態(tài)，隨時作好采取應(yīng)急措施的準備。

(6)設(shè)置的故障點，必須與學(xué)生應(yīng)該具有的修復(fù)能力相適應(yīng)。

3.實習(xí)步驟

(1)先熟悉原理，再進行正確的通電試車操作。

(2)熟悉電器元件的安裝位置，明確各電器元件作用。

(3)教師示范故障分析檢修過程（故障可人為設(shè)置）。

(4)教師設(shè)置讓學(xué)生知道的故障點，指導(dǎo)學(xué)生如何從故障現(xiàn)象著手進行分析，逐步引導(dǎo)到采用正確的檢查步驟和檢修方法。

(5)教師設(shè)置人為的自然故障點，由學(xué)生檢修。

4.實習(xí)要求

(1)學(xué)生應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象，先在原理圖中正確標(biāo)出最小故障范圍的線段，然后采用正確的檢查和排故方法并在定額時間內(nèi)排除故障。

(2)排除故障時，必須修復(fù)故障點，不得采用更換電器元件、借用觸點及改動線路的方法，否則，作不能排除故障點扣分。

(3)檢修時，嚴禁擴大故障范圍或產(chǎn)生新的故障，并不得損壞電器元件。

6.操作注意事項

(1)設(shè)備應(yīng)指導(dǎo)教師指導(dǎo)下操作，安全第一。設(shè)備通電后，嚴禁在電器側(cè)隨意扳動電器件。進行排故訓(xùn)練，盡量采用不帶電檢修。若帶電檢修，則必須有指導(dǎo)教師在現(xiàn)場監(jiān)護。

(2)必須安裝好各電機、支架接地線、設(shè)備下方墊好絕緣橡膠墊，厚度不小于8mm，操作前要仔細查看各接線端，有無松動或脫落，以免通電后發(fā)生意外或損壞電器。

(3)在操作中若發(fā)出不正常聲響，應(yīng)立即斷電，查明故障原因待修。故障噪聲主要來自電機缺相運行，接觸器、繼電器吸合不正常等。

(4)發(fā)現(xiàn)熔芯熔斷，應(yīng)找出故障后，方可更換同規(guī)格熔芯。

(5)在維修設(shè)置故障中不要隨便互換線端處號碼管。

(6)操作時用力不要過大，速度不宜過快；操作頻率不宜過于頻繁。

(7)實習(xí)結(jié)束后，應(yīng)拔出電源插頭，將各開關(guān)置分斷位。

(8)作好實習(xí)記錄。

故障設(shè)置一覽表

故障 開關(guān)	故障現(xiàn)象	備注
K1	機床不能啟動	主軸、冷卻泵和快速移動電機都不能啟動。
K2	主軸自行啟動	通電之后主軸自行啟動。
K3	主軸不能點動控制
K4	主軸不能正轉(zhuǎn)啟動	點動、反轉(zhuǎn)正常；正轉(zhuǎn)啟動時，KM3、KA能吸合，KM1不動作。
K5	主軸不能正轉(zhuǎn)啟動	點動、反轉(zhuǎn)正常；反轉(zhuǎn)停止能制動；正轉(zhuǎn)啟動時，KM3、KA能吸合，KM1不動作。
Ｋ6	主軸不能正轉(zhuǎn)啟動	反轉(zhuǎn)正常，反轉(zhuǎn)停止無制動；不能點動，正轉(zhuǎn)啟動時，KM3、KA能吸合，KM1不動作。
K7	主軸不能啟動	按正、反轉(zhuǎn)啟動按鈕均無反應(yīng)，無點動。
K8	機床不能啟動	主軸、冷卻泵和快速移動電機都不能啟動。
K9	主軸不能正轉(zhuǎn)啟動	正轉(zhuǎn)啟動時無任何反應(yīng)。
K10	主軸正轉(zhuǎn)只能點動	按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕，主軸正轉(zhuǎn)，松開按鈕，KA、KM3保持，KM1釋放，電機停止。
K11	主軸無制動
K12	機床不能啟動	冷卻泵和快速移動電機都不能啟動；主軸只能點動。
K13	主軸只能點動	按下SB3、SB4，主軸只能點動。
K14	主軸正轉(zhuǎn)只能點動	主軸正轉(zhuǎn)只能點動控制。
K15	主軸不能反轉(zhuǎn)	反轉(zhuǎn)啟動時無任何反應(yīng)。
K16	主軸不能反轉(zhuǎn)	正轉(zhuǎn)啟動、制動正常；反轉(zhuǎn)啟動時，KM3、KA能吸合，KM2不動作。
K17	主軸反轉(zhuǎn)只能點動	按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕，主軸反轉(zhuǎn)，松開按鈕，KA、KM3保持，KM2釋放，電機停止。
K18	主軸不能反轉(zhuǎn)啟動	正轉(zhuǎn)啟動、制動正常；反轉(zhuǎn)啟動時，KM3、KA能吸合，KM2不動作。
K19	主軸不能反轉(zhuǎn)啟動	正轉(zhuǎn)啟動正常，停止無制動；反轉(zhuǎn)啟動時，KM3、KA能吸合，KM2不動作。
K20	主軸不能啟動	按正、反轉(zhuǎn)啟動按鈕KM3動作，KA不動作，點動正常。
K21	冷卻泵不工作	按下SB5，無任何反應(yīng)。
K22	冷卻泵不工作	按下SB5，無任何反應(yīng)。
K23	快速電機不能啟動	按下SQ，無任何反應(yīng)。

八、教學(xué)演示、故障設(shè)置說明

在學(xué)習(xí)了機床電氣控制課程后，針對某一機床的電氣控制線路，首先應(yīng)說明機床中主要手柄操作與相應(yīng)開關(guān)動作間的關(guān)系，而后采取原理分析與實物電氣操作相結(jié)合的“實踐式”現(xiàn)場教學(xué)或演示，這樣可獲良好的教學(xué)效果。

設(shè)故排故訓(xùn)練，是一種實踐性極強的技能訓(xùn)練，該模擬裝置提供了全方位、真實的排故訓(xùn)練方式，既能達到預(yù)期效果，又極為經(jīng)濟。

設(shè)備可以通過人為設(shè)置故障來模仿實際機床的電氣故障，采用“觸點”絕緣、設(shè)置假線、導(dǎo)線頭絕緣等方式，形成電氣故障。訓(xùn)練者在通電運行明確故障后，進行分析，在切斷電源，無電狀態(tài)下，使用萬用表檢測直至排除電氣故障，從而掌握電氣線路維修基本要領(lǐng)，實際設(shè)故形式可以多樣，可按教學(xué)對象而定。

九、設(shè)備維護

1.操作中，若發(fā)出較大噪音，要及時處理，如接觸器發(fā)出較大嗡聲， 一般可將該電器拆下，修復(fù)后使用或更換新電器。

2.設(shè)備在經(jīng)過一定次數(shù)的排故訓(xùn)練使用后，可能出現(xiàn)導(dǎo)線過短，一般可按原理圖進行第二次連接，即可重復(fù)使用。

3.更換電器配件或新電器時，應(yīng)按原型號配置。

4.電機在使用一段時間后，需加少量潤滑油，作好電機保養(yǎng)工作。

5.當(dāng)主軸電機運行時，按下停止按鈕SB₁后，主軸電動機出現(xiàn)正反振蕩現(xiàn)象，解決辦法：打開速度繼電器KS后蓋，調(diào)整彈簧，重新試車，直到振蕩現(xiàn)象消除。

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